物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)導(dǎo)論課件

《物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)導(dǎo)論》課件

第4章物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)與管理技術(shù)

東軟電子出版社羅漢江主編《物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)導(dǎo)論》教材配套課件4《物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)導(dǎo)論》課件

第4章物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)與管理技術(shù)第4章物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)與管理技術(shù)4.1物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)與管理技術(shù)概述

4.2物聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算技術(shù)4.2.1云計(jì)算基本概念4.2.2物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算4.3物聯(lián)網(wǎng)中間件技術(shù)4.3.1中間件技術(shù)4.3.2物聯(lián)網(wǎng)中間件4.3.3RFID中間件技術(shù)

4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.1數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)技術(shù)4.4.2數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)挖掘4.4.3物聯(lián)網(wǎng)的其他智能化技術(shù)4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.1物聯(lián)網(wǎng)安全的特點(diǎn)4.5.2物聯(lián)網(wǎng)各層的安全問(wèn)題4.6本章小結(jié)第4章物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)與管理技術(shù)4.1物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)與管理技術(shù)概4.1物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)與管理概述物聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)與管理主要解決數(shù)據(jù)的管理與運(yùn)用問(wèn)題，包括數(shù)據(jù)的流動(dòng)管理（如中間件技術(shù)）、數(shù)據(jù)如何存儲(chǔ)（數(shù)據(jù)庫(kù)與海量存儲(chǔ)技術(shù)）、如何檢索數(shù)據(jù)（搜索引擎）、如何使用數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)挖掘與機(jī)器學(xué)習(xí)等）、如何保護(hù)數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)等）等等。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)是軟硬結(jié)合的產(chǎn)業(yè)，涵蓋數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、收集、托管、發(fā)現(xiàn)、分析和交易整個(gè)生命周期的數(shù)據(jù)處理和分析，以及由此產(chǎn)生的信息智能是驅(qū)動(dòng)未來(lái)信息世界和物理世界的基本燃料。本節(jié)主要介紹物聯(lián)網(wǎng)的信息處理與服務(wù)管理技術(shù)中的如云計(jì)算技術(shù)、中間件技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)與存儲(chǔ)技術(shù)、數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)挖掘、智能信息處理技術(shù)、信息安全與隱私保護(hù)技術(shù)等。4.1物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)與管理概述物聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)與管理主要解決數(shù)據(jù)的4.2物聯(lián)網(wǎng)云技術(shù)技術(shù)4.2.1云計(jì)算基本概念

1、云計(jì)算的定義云計(jì)算（CloudComputing）是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)計(jì)算模式，將計(jì)算任務(wù)分布在大量計(jì)算機(jī)構(gòu)成的資源池上，使各種應(yīng)用系統(tǒng)能夠根據(jù)需要獲取計(jì)算力、存儲(chǔ)空間和各種軟件服務(wù)。云計(jì)算是網(wǎng)格計(jì)算（GridComputing）、（分布式計(jì)算）（DistributedComputing）、并行計(jì)算（ParallelComputing）、效用計(jì)算（UtilityComputing）、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)（NetworkStorageTechnologies）、虛擬化（Virtualization）、負(fù)載均衡（LoadBalance）等傳統(tǒng)計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物。

4.2物聯(lián)網(wǎng)云技術(shù)技術(shù)4.2.1云計(jì)算基本概念1、云計(jì)4.2物聯(lián)網(wǎng)云技術(shù)技術(shù)4.2.1云計(jì)算基本概念2、云計(jì)算的特點(diǎn)（1）超大規(guī)模?！霸啤本哂邢喈?dāng)?shù)囊?guī)模，Google云計(jì)算已經(jīng)擁有100多萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器，（2）虛擬化。云計(jì)算支持用戶(hù)在任意位置、使用各種終端獲取服務(wù)。（3）高可靠性?！霸啤笔褂昧藬?shù)據(jù)多副本容錯(cuò)、計(jì)算節(jié)點(diǎn)同構(gòu)可互換等措施來(lái)保障服務(wù)的高可靠性。（4）通用性。云計(jì)算不針對(duì)特定的應(yīng)用，同一片“云”可以同時(shí)支撐不同的應(yīng)用運(yùn)行。（5）高可擴(kuò)展性?！霸啤钡囊?guī)?？梢詣?dòng)態(tài)伸縮，滿(mǎn)足應(yīng)用和用戶(hù)規(guī)模增長(zhǎng)的需要。（6）按需服務(wù)?！霸啤笔且粋€(gè)龐大的資源池，用戶(hù)按需購(gòu)買(mǎi)，像自來(lái)水、電和煤氣那樣計(jì)費(fèi)。（7）極其廉價(jià)?！霸啤钡奶厥馊蒎e(cuò)措施使得可以采用極其廉價(jià)的節(jié)點(diǎn)來(lái)構(gòu)成云；“云”的自動(dòng)化管理使數(shù)據(jù)中心管理成本大幅降低。4.2物聯(lián)網(wǎng)云技術(shù)技術(shù)4.2.1云計(jì)算基本概念2、云計(jì)算4.2物聯(lián)網(wǎng)云技術(shù)技術(shù)4.2.1云計(jì)算基本概念3、云計(jì)算的基本服務(wù)類(lèi)型云計(jì)算的服務(wù)類(lèi)型大致可以分為：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)IaaS、平臺(tái)即服務(wù)PaaS和軟件即服務(wù)SaaS三類(lèi)。4.2物聯(lián)網(wǎng)云技術(shù)技術(shù)4.2.1云計(jì)算基本概念3、云計(jì)算4.2物聯(lián)網(wǎng)云技術(shù)技術(shù)4.2.1云計(jì)算基本概念基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)IaaS：將硬件設(shè)備等基礎(chǔ)資源封裝成服務(wù)供用戶(hù)使用。在IaaS環(huán)境中，用戶(hù)相當(dāng)于在使用裸機(jī)和磁盤(pán)，既可以讓它運(yùn)行Windows，也可以讓它運(yùn)行Linux，因而幾乎可以做任何想做的事情，但用戶(hù)必須考慮如何才能讓多臺(tái)機(jī)器協(xié)同工作起來(lái)。IaaS最大的優(yōu)勢(shì)在于它允許用戶(hù)動(dòng)態(tài)申請(qǐng)或釋放節(jié)點(diǎn)，按使用量計(jì)費(fèi)。運(yùn)行IaaS的服務(wù)器規(guī)模可以達(dá)到幾十萬(wàn)臺(tái)之多，用戶(hù)因而可以認(rèn)為能夠申請(qǐng)的資源幾乎是無(wú)限的。同時(shí)IaaS可以認(rèn)為是由公眾共享的，因而具有更高的資源使用效率。4.2物聯(lián)網(wǎng)云技術(shù)技術(shù)4.2.1云計(jì)算基本概念基礎(chǔ)設(shè)施即4.2物聯(lián)網(wǎng)云技術(shù)技術(shù)4.2.1云計(jì)算基本概念平臺(tái)即服務(wù)PaaS：對(duì)資源的抽象層次更進(jìn)一步，提供用戶(hù)應(yīng)用程序的運(yùn)行環(huán)境。PaaS自身負(fù)責(zé)資源的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展和容錯(cuò)管理，用戶(hù)應(yīng)用程序不必過(guò)多考慮節(jié)點(diǎn)間的配合問(wèn)題。用戶(hù)的自主權(quán)降低，并且必須使用特定的編程環(huán)境并遵照特定的編程模型。4.2物聯(lián)網(wǎng)云技術(shù)技術(shù)4.2.1云計(jì)算基本概念平臺(tái)即服務(wù)4.2物聯(lián)網(wǎng)云技術(shù)技術(shù)4.2.1云計(jì)算基本概念軟件即服務(wù)SaaS：它將某些特定應(yīng)用軟件功能封裝成服務(wù)，如Salesforce公司提供的在線(xiàn)客戶(hù)關(guān)系管理CRM（ClientRelationshipManagement）服務(wù)。SaaS既不像PaaS一樣提供計(jì)算或存儲(chǔ)資源類(lèi)型的服務(wù)，也不像IaaS一樣提供運(yùn)行用戶(hù)自定義應(yīng)用程序的環(huán)境，它只提供某些專(zhuān)門(mén)用途的服務(wù)供應(yīng)用調(diào)用。4.2物聯(lián)網(wǎng)云技術(shù)技術(shù)4.2.1云計(jì)算基本概念軟件即服務(wù)4.2物聯(lián)網(wǎng)云技術(shù)技術(shù)4.2.2物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算物聯(lián)網(wǎng)被認(rèn)為是人類(lèi)社會(huì)對(duì)物理世界實(shí)現(xiàn)“感、知、控”的一種手段，因此各類(lèi)信息感應(yīng)、探測(cè)、識(shí)別、定位、跟蹤和監(jiān)控看做是物聯(lián)網(wǎng)的“前端”，而基于互聯(lián)網(wǎng)對(duì)物理世界的智能化管理和控制是認(rèn)為是物聯(lián)網(wǎng)的“后端”。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用帶來(lái)了海量大數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)具有實(shí)時(shí)感應(yīng)、高度并發(fā)、自主協(xié)同和涌現(xiàn)效應(yīng)等特征，迫切需要云計(jì)算提供數(shù)據(jù)處理并提供應(yīng)用服務(wù)。雖然云計(jì)算不是單純?yōu)槲锫?lián)網(wǎng)的應(yīng)用服務(wù)，但隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的大規(guī)模推廣，大量的智能物體會(huì)連接到互聯(lián)網(wǎng)上，給云計(jì)算帶來(lái)很好的發(fā)展機(jī)遇。4.2物聯(lián)網(wǎng)云技術(shù)技術(shù)4.2.2物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算物聯(lián)網(wǎng)被4.2物聯(lián)網(wǎng)云技術(shù)技術(shù)4.2.2物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算

1、IaaS模式在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用橫向通用支撐平臺(tái)和縱向特定的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用平臺(tái)，在IaaS技術(shù)虛擬化的基礎(chǔ)上可實(shí)現(xiàn)物理資源的共享和業(yè)務(wù)處理能力的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展。IaaS技術(shù)在對(duì)主機(jī)、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)資源的集成與抽象的基礎(chǔ)上，具有可擴(kuò)展性和統(tǒng)計(jì)復(fù)用能力，允許用戶(hù)按需使用。除網(wǎng)絡(luò)資源外，其他資源均可通過(guò)虛擬化提供成熟的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，為解決物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的海量終端接入和數(shù)據(jù)處理提供有效途徑。同時(shí)，IaaS對(duì)各類(lèi)內(nèi)部異構(gòu)的物理資源環(huán)境提供統(tǒng)一的服務(wù)界面，為資源定制、出讓和高效利用提供統(tǒng)一界面，也有利于實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的軟系統(tǒng)與硬系統(tǒng)之間某種程度的松耦合關(guān)系。目前國(guó)內(nèi)建設(shè)的一些和物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的云計(jì)算中心、云計(jì)算平臺(tái)，主要是IaaS模式在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用。4.2物聯(lián)網(wǎng)云技術(shù)技術(shù)4.2.2物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算4.2物聯(lián)網(wǎng)云技術(shù)技術(shù)4.2.2物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算2、SaaS模式在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

通過(guò)SaaS模式為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供的服務(wù)可以被多個(gè)客戶(hù)共享使用。

SaaS應(yīng)用在感知延伸層進(jìn)行了拓展，依賴(lài)感知延伸層的各種信息采集設(shè)備采集大量數(shù)據(jù)，并以這些數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析和處理，向最終用戶(hù)提供最終的業(yè)務(wù)功能和服務(wù)。比如傳感網(wǎng)服務(wù)提供商可以在不同地域布放傳感器節(jié)點(diǎn)，提供各個(gè)地域的氣象環(huán)境基礎(chǔ)信息。其他提供綜合服務(wù)的公司可以將多個(gè)這樣提供的信息聚合起來(lái)，開(kāi)放給公眾，為公眾提供出行指南。同時(shí)，這些信息也被送到政府的監(jiān)控中心，一旦有突發(fā)的氣象事件，政府的公共服務(wù)機(jī)構(gòu)就可以迅速展開(kāi)行動(dòng)。4.2物聯(lián)網(wǎng)云技術(shù)技術(shù)4.2.2物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算4.2物聯(lián)網(wǎng)云技術(shù)技術(shù)4.2.2物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算3、PaaS模式在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用Gartner把PaaS分成兩類(lèi)，APaaS和IPaaS。APaaS主要為應(yīng)用提供運(yùn)行環(huán)境和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；IPaaS主要用于集成和構(gòu)建復(fù)合應(yīng)用。人們常說(shuō)的PaaS平臺(tái)大都指APaaS，如F和GoogleAppEngine。在物聯(lián)網(wǎng)范疇內(nèi)，由于構(gòu)建者本身價(jià)值取向和實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的不同，PaaS模式的具體應(yīng)用存在不同的應(yīng)用模式和應(yīng)用方向。4.2物聯(lián)網(wǎng)云技術(shù)技術(shù)4.2.2物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算34.3物聯(lián)網(wǎng)中間件4.3.1中間件技術(shù)中間件（Middleware）：是一種可以批量生產(chǎn)、高度可復(fù)用的軟件。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，它位于平臺(tái)(硬件和操作系統(tǒng))和應(yīng)用軟件之間，起連接作用。它通過(guò)提供標(biāo)準(zhǔn)的程序接口、協(xié)議等，屏蔽實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，提高應(yīng)用系統(tǒng)的易移植性，主要解決異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)下分布式軟件的互聯(lián)和互操作問(wèn)題。4.3物聯(lián)網(wǎng)中間件4.3.1中間件技術(shù)中間件（Middl4.3物聯(lián)網(wǎng)中間件4.3.1中間件技術(shù)中間件一般具有如下特點(diǎn)：（1）具有標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議和接口，可實(shí)現(xiàn)不同硬件和操作系統(tǒng)平臺(tái)上的數(shù)據(jù)共享和應(yīng)用互操作問(wèn)題。（2）支持分布式計(jì)算，提供跨網(wǎng)絡(luò)、硬件和操作系統(tǒng)的透明性應(yīng)用或服務(wù)的交互功能。（3）能滿(mǎn)足大量應(yīng)用的需求。（4）能運(yùn)行于多種硬件和操作系統(tǒng)平臺(tái)上。4.3物聯(lián)網(wǎng)中間件4.3.1中間件技術(shù)中間件一般具有如下4.3物聯(lián)網(wǎng)中間件4.3.1中間件技術(shù)中間件的分類(lèi)：中間件所包括的范圍十分廣泛，在不同的角度或不同的層次上，對(duì)中間件的分類(lèi)也會(huì)有所不同。由于中間件需要屏蔽分布環(huán)境中異構(gòu)的操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，從各種不同平臺(tái)的角度可以將中間件分為：（1）數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)中間件（2）遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用中間件（3）面向消息中間件（4）基于對(duì)象請(qǐng)求代理中間件（5）事務(wù)處理中間件（6）工作流中間件等。4.3物聯(lián)網(wǎng)中間件4.3.1中間件技術(shù)中間件的分類(lèi)：4.3物聯(lián)網(wǎng)中間件4.3.2物聯(lián)網(wǎng)中間件物聯(lián)網(wǎng)的中間件是中間件技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用，可以涉及到物聯(lián)網(wǎng)的各個(gè)層面，一般處于物聯(lián)網(wǎng)集成服務(wù)器、感知層和傳輸層的嵌入式設(shè)備中。下圖是一種物聯(lián)網(wǎng)中間件示意圖，它位于物聯(lián)網(wǎng)感知層和應(yīng)用層之間，主要屏蔽感知層硬件及網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的差異，實(shí)現(xiàn)互操作和信息的預(yù)處理，支持物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)、運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)共享和開(kāi)放互聯(lián)互通，保障物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)系統(tǒng)的可靠部署與管理等任務(wù)。4.3物聯(lián)網(wǎng)中間件4.3.2物聯(lián)網(wǎng)中間件物聯(lián)網(wǎng)的中間件是4.3物聯(lián)網(wǎng)中間件4.3.2物聯(lián)網(wǎng)中間件物聯(lián)網(wǎng)中間件的必要性：1、屏蔽異構(gòu)性：物聯(lián)網(wǎng)的各種傳感器、RFID標(biāo)簽、二維碼、攝像頭等不同的信息采集設(shè)備及網(wǎng)關(guān)擁有不同的硬件結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)程序和操作系統(tǒng)等。此外，這些設(shè)備采集的數(shù)據(jù)格式也不相同，需要對(duì)這些不同的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行轉(zhuǎn)化統(tǒng)一，以方便應(yīng)用系統(tǒng)的處理。

4.3物聯(lián)網(wǎng)中間件4.3.2物聯(lián)網(wǎng)中間件物聯(lián)網(wǎng)中間件的必4.3物聯(lián)網(wǎng)中間件4.3.2物聯(lián)網(wǎng)中間件物聯(lián)網(wǎng)中間件的必要性：

2、實(shí)現(xiàn)互操作：在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，一個(gè)采集設(shè)備采集的信息往往供多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)使用。另外，不同的系統(tǒng)之間也需要數(shù)據(jù)互通與共享。物聯(lián)網(wǎng)本身涉及技術(shù)種類(lèi)繁多，為解決各種異構(gòu)性，使不同應(yīng)用系統(tǒng)的處理結(jié)果不依賴(lài)于各自的計(jì)算環(huán)境，使不同系統(tǒng)能夠根據(jù)應(yīng)用需要有效地相互集成，需要使用中間件作為一種通用的交互平臺(tái)。4.3物聯(lián)網(wǎng)中間件4.3.2物聯(lián)網(wǎng)中間件物聯(lián)網(wǎng)中間件的必4.3物聯(lián)網(wǎng)中間件4.3.2物聯(lián)網(wǎng)中間件物聯(lián)網(wǎng)中間件的必要性：

3、數(shù)據(jù)預(yù)處理：物聯(lián)網(wǎng)感知層往往要采集海量的信息，這些原始信息本身也有一定錯(cuò)誤率，如果直接將這些信息傳輸給應(yīng)用系統(tǒng)，不僅僅會(huì)導(dǎo)致應(yīng)用系統(tǒng)處理困難而瀕臨崩潰邊緣，還有可能得到錯(cuò)誤結(jié)果，因此需要中間件對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行各種過(guò)濾、融合、糾錯(cuò)等處理，然后再傳送給應(yīng)用系統(tǒng)。4.3物聯(lián)網(wǎng)中間件4.3.2物聯(lián)網(wǎng)中間件物聯(lián)網(wǎng)中間件的必4.3物聯(lián)網(wǎng)中間件4.3.2物聯(lián)網(wǎng)中間件物聯(lián)網(wǎng)中間件是快速構(gòu)建大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的架構(gòu)支撐與工具手段，有利于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化，可大幅降低物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用建設(shè)成本。利用感知事件高效處理技術(shù)、海量數(shù)據(jù)挖掘與綜合智能分析技術(shù)等核心技術(shù)的中間件，能夠提高物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的效益。發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件有利于支撐大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，加快物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)中間件有很多種類(lèi)，主要有RFID中間件、嵌入式中間件、通用中間件和M2M物聯(lián)網(wǎng)中間件等。下面主要介紹RFID中間件。4.3物聯(lián)網(wǎng)中間件4.3.2物聯(lián)網(wǎng)中間件物聯(lián)網(wǎng)中間件是快4.3物聯(lián)網(wǎng)中間件4.3.3RFID中間件技術(shù)RFID中間件位于RFID硬件設(shè)備與RFID應(yīng)用系統(tǒng)之間，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)過(guò)濾、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換等功能的一種中間程序軟件。RFID中間件將RFID讀寫(xiě)器讀取的各種數(shù)據(jù)信息，經(jīng)過(guò)中間件提取、解密、過(guò)濾、格式轉(zhuǎn)換后導(dǎo)入企業(yè)的管理信息系統(tǒng)，并通過(guò)應(yīng)用系統(tǒng)反應(yīng)在程序界面上，供操作者瀏覽、選擇、修改、查詢(xún)等操作。4.3物聯(lián)網(wǎng)中間件4.3.3RFID中間件技術(shù)RFID中4.3物聯(lián)網(wǎng)中間件4.3.3RFID中間件技術(shù)RFID中間件的特點(diǎn)：1、獨(dú)立性。RFID中間件位于RFID讀寫(xiě)器與后端應(yīng)用程序之間，不依賴(lài)于具體的RFID系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)。2、數(shù)據(jù)流。RFID中間件可以將實(shí)體的對(duì)象格式轉(zhuǎn)換為信息環(huán)境下的虛擬對(duì)象，因此可以完成數(shù)據(jù)的采集、過(guò)濾、整合與傳遞等任務(wù)，使正確的對(duì)象信息傳到用戶(hù)使用的應(yīng)用系統(tǒng)。3、處理流。RFID中間件能夠提供順序的信息流，能夠設(shè)計(jì)和管理數(shù)據(jù)流，包括維護(hù)數(shù)據(jù)的傳輸路徑、數(shù)據(jù)路由和數(shù)據(jù)分發(fā)規(guī)則。還可以在數(shù)據(jù)傳輸中對(duì)數(shù)據(jù)的安全性進(jìn)行管理，保證數(shù)據(jù)的安全傳輸。4.3物聯(lián)網(wǎng)中間件4.3.3RFID中間件技術(shù)RFID中4.3物聯(lián)網(wǎng)中間件4.3.3RFID中間件技術(shù)以全球電子產(chǎn)品編碼EPC為例，介紹EPC系統(tǒng)的中間件。

EPC體系主要由EPC電子產(chǎn)品編碼、射頻識(shí)別系統(tǒng)（RFID標(biāo)簽和讀寫(xiě)器）和信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)三個(gè)部分組成。

4.3物聯(lián)網(wǎng)中間件4.3.3RFID中間件技術(shù)以全4.3物聯(lián)網(wǎng)中間件4.3.3RFID中間件技術(shù)射頻識(shí)別系統(tǒng)包括射頻標(biāo)簽和讀寫(xiě)器。當(dāng)EPC標(biāo)簽貼在物品上或內(nèi)嵌在物品中時(shí)，該物品與標(biāo)簽中的電子產(chǎn)品代碼就建立起了一對(duì)一的映射關(guān)系，通過(guò)讀寫(xiě)器可以對(duì)EPC標(biāo)簽內(nèi)的信息進(jìn)行讀寫(xiě)，并將讀取到的信息傳遞給EPC中間件系統(tǒng)，經(jīng)處理后存儲(chǔ)在本地或遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫(kù)中。用戶(hù)可以在任何地方，通過(guò)終端或?yàn)g覽器查詢(xún)到物品的狀況。4.3物聯(lián)網(wǎng)中間件4.3.3RFID中間件技術(shù)4.3物聯(lián)網(wǎng)中間件4.3.3RFID中間件技術(shù)EPCSavant系統(tǒng)中間件：是連接RFID讀寫(xiě)器和信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的通用平臺(tái)和接口，主要實(shí)現(xiàn)RFID讀寫(xiě)器與后端應(yīng)用系統(tǒng)之間的信息交互。EPCSavant系統(tǒng)中間件用于捕獲實(shí)時(shí)信息和事件，并將信息和事件向上傳遞給后端應(yīng)用系統(tǒng)或向下傳遞給RFID讀寫(xiě)器。EPCSavant采用分布式的結(jié)構(gòu)，以層次化進(jìn)行組織、管理數(shù)據(jù)流，主要具有數(shù)據(jù)過(guò)濾、數(shù)據(jù)聚合和信息傳遞功能。

4.3物聯(lián)網(wǎng)中間件4.3.3RFID中間件技術(shù)EPCS4.3物聯(lián)網(wǎng)中間件4.3.3RFID中間件技術(shù)1、數(shù)據(jù)過(guò)濾

Savant接收來(lái)自讀寫(xiě)器的海量EPC數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)里存在大量冗余信息和錯(cuò)讀的信息。比如一臺(tái)讀寫(xiě)器對(duì)同一個(gè)貨物進(jìn)行重復(fù)上報(bào)，或者多臺(tái)位置臨近的讀寫(xiě)器對(duì)同一貨物進(jìn)行上報(bào)等。Savant采用各種過(guò)濾器解決這個(gè)問(wèn)題，比如產(chǎn)品過(guò)濾器、時(shí)間過(guò)濾器、EPC碼過(guò)濾器和平滑過(guò)濾器等。

4.3物聯(lián)網(wǎng)中間件4.3.3RFID中間件技術(shù)1、數(shù)據(jù)過(guò)4.3物聯(lián)網(wǎng)中間件4.3.3RFID中間件技術(shù)2、數(shù)據(jù)聚合數(shù)據(jù)聚合可以解決臨時(shí)錯(cuò)誤讀取的問(wèn)題而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)平滑。采用諸如復(fù)雜事件處理技術(shù)（ComplexEventProcessing）對(duì)RFID數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可以通過(guò)讀寫(xiě)器接收的原始簡(jiǎn)單零散的單一信息，轉(zhuǎn)換為更有意義的復(fù)雜事件，比如通過(guò)通過(guò)一個(gè)標(biāo)簽的首次出現(xiàn)和隨后的消失，可以判斷標(biāo)簽的進(jìn)入事件和離開(kāi)事件。4.3物聯(lián)網(wǎng)中間件4.3.3RFID中間件技術(shù)2、數(shù)據(jù)聚4.3物聯(lián)網(wǎng)中間件4.3.3RFID中間件技術(shù)3、信息傳遞

Savant中間件將經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)過(guò)濾和聚合處理后的數(shù)據(jù)通過(guò)消息傳遞的方式傳遞給那些需要它們的應(yīng)用程序、EPC信息服務(wù)系統(tǒng)或者其它中間件。這些消息可以以異步的方式傳遞，即傳遞者不必等待回應(yīng)。4.3物聯(lián)網(wǎng)中間件4.3.3RFID中間件技術(shù)3、信息傳4.3物聯(lián)網(wǎng)中間件4.3.3RFID中間件技術(shù)Savant還能完成諸如解釋數(shù)據(jù)、保證安全性、數(shù)據(jù)廣播、錯(cuò)誤恢復(fù)、定位網(wǎng)絡(luò)資源等服務(wù)。利用J2EE平臺(tái)中Java的消息服務(wù)JMS可以實(shí)現(xiàn)這種消息傳遞。JMS采用發(fā)布/訂閱模式，對(duì)于消息感興趣的應(yīng)用程序可以訂閱該主題信息。消息采用物理標(biāo)記語(yǔ)言PML格式，這樣即使增加讀寫(xiě)器種類(lèi)或者更改RFID標(biāo)簽數(shù)據(jù)庫(kù)軟件，應(yīng)用端不需要任何修改就能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，降低了多對(duì)多連接的維護(hù)復(fù)雜性。4.3物聯(lián)網(wǎng)中間件4.3.3RFID中間件技術(shù)4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)智能信息處理指信息的儲(chǔ)存、檢索、智能化分析利用，比如利用人工智能、專(zhuān)家系統(tǒng)對(duì)感知的信息作出決策和處理等。物聯(lián)網(wǎng)的智能信息處理主要針對(duì)感知的數(shù)據(jù)，而物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)具有獨(dú)特的特點(diǎn)：1、異構(gòu)性在物聯(lián)網(wǎng)中，不僅不同的感知對(duì)象有不同類(lèi)型的表征數(shù)據(jù)，即使是同一個(gè)感知對(duì)象也會(huì)有各種不同格式的表征數(shù)據(jù)。比如在物聯(lián)網(wǎng)中為了實(shí)現(xiàn)對(duì)一棟寫(xiě)字樓的智能感知，需要處理各種不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)，如探測(cè)器傳來(lái)的各種高維觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)，專(zhuān)業(yè)管理機(jī)構(gòu)提供的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中的關(guān)系記錄，互聯(lián)網(wǎng)上提供的相關(guān)超文本鏈接標(biāo)記語(yǔ)言(HTML)、可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言(XML)、文本數(shù)據(jù)等。為了實(shí)現(xiàn)完整準(zhǔn)確的感知，必須綜合利用不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)獲得全面準(zhǔn)確信息。

4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)智能信息處理指信息的4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)2、海量性物聯(lián)網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)的海洋。在物聯(lián)網(wǎng)中海量對(duì)象連接在一起，每個(gè)對(duì)象每時(shí)每刻都在變化，表達(dá)其特征的數(shù)據(jù)也會(huì)不斷地積累。如何有效地改進(jìn)已有的技術(shù)和方法，或者提出新的技術(shù)和方法，從而高效地管理和處理這些海量數(shù)據(jù)，將是從這些原始數(shù)據(jù)中提取信息并進(jìn)一步融合、推理和決策的關(guān)鍵。3、不確定性物聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)具有明顯的不確定性特征，主要包括數(shù)據(jù)本身的不確定性、語(yǔ)義匹配的不確定性和查詢(xún)分析的不確定性等。為了獲得客觀(guān)對(duì)象的準(zhǔn)確信息，需要去粗取精、去偽存真，以便更全面地進(jìn)行表達(dá)和推理。4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)2、海量性4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.1數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中數(shù)據(jù)庫(kù)起著記憶（數(shù)據(jù)存儲(chǔ)）和分析（數(shù)據(jù)挖掘）的作用，因此沒(méi)有數(shù)據(jù)庫(kù)的物聯(lián)網(wǎng)是不完整的。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)具有海量性、多態(tài)性、關(guān)聯(lián)性和語(yǔ)義性等特點(diǎn)。目前常用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)一般有關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)和非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)（比如實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)）。4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.1數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.1數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)是指采用關(guān)系模型來(lái)組織數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)。簡(jiǎn)單地說(shuō)，關(guān)系模型就是二維表格模型，一個(gè)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)就是由二維表及其之間的聯(lián)系組成的一個(gè)數(shù)據(jù)組織。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)具有如下特點(diǎn)：1、容易理解：二維表結(jié)構(gòu)是非常貼近邏輯世界的一個(gè)概念，關(guān)系模型相對(duì)網(wǎng)狀、層次等其它模型來(lái)說(shuō)更容易理解。2、使用方便：通用的SQL語(yǔ)言使得操作關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)非常方便，程序員和數(shù)據(jù)管理員可以方便地在邏輯層面操作數(shù)據(jù)庫(kù)，而完全不必理解其底層實(shí)現(xiàn)。3、易于維護(hù)：豐富的完整性（實(shí)體完整性、參照完整性和用戶(hù)定義的完整性）大大降低了數(shù)據(jù)冗余和數(shù)據(jù)不一致的概率。目前，關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)，是構(gòu)建管理信息系統(tǒng)，存儲(chǔ)及處理關(guān)系數(shù)據(jù)不可缺少的基礎(chǔ)軟件。4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.1數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.1數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)（RTDB－RealTimeDataBase）是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)分支，是實(shí)時(shí)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)最初是基于先進(jìn)控制和優(yōu)化控制而出現(xiàn)的，對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性要求比較高，因而實(shí)時(shí)、高效、穩(wěn)定是實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)最關(guān)鍵的指標(biāo)。目前，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)已廣泛應(yīng)用于電力、石油石化、交通、冶金、軍工、環(huán)保等行業(yè)，是構(gòu)建工業(yè)生產(chǎn)調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)、指揮系統(tǒng)、生產(chǎn)實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)中心的不可缺少的基礎(chǔ)軟件。物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集之后必須要有一個(gè)可靠的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，而實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)可以作為支撐海量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)平臺(tái)。4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.1數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.1數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的一個(gè)重要特性是其實(shí)時(shí)性，包括數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性和事務(wù)實(shí)時(shí)性。數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性表現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)IO數(shù)據(jù)的更新周期短。一般數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性主要受現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的制約，特別是對(duì)于一些比較老的系統(tǒng)而言，情況更加突出。事務(wù)實(shí)時(shí)性是指數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)其事務(wù)處理的速度。它可以是事件觸發(fā)方式或定時(shí)觸發(fā)方式。事件觸發(fā)是該事件一旦發(fā)生可以立刻獲得調(diào)度，這類(lèi)事件可以得到立即處理，但是消耗系統(tǒng)資源大；而定時(shí)觸發(fā)是在一定時(shí)間范圍內(nèi)獲得調(diào)度權(quán)。作為一個(gè)完整的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，從系統(tǒng)的穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性考慮，必須能同時(shí)提供這兩種調(diào)度方式。4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.1數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.1數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的選擇實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)比關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)更能勝任海量并發(fā)數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)。面對(duì)越來(lái)越多的數(shù)據(jù)，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的處理響應(yīng)速度會(huì)出現(xiàn)延遲甚至假死，而實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)不會(huì)出現(xiàn)這樣的情況。對(duì)于倉(cāng)儲(chǔ)管理、標(biāo)簽管理、身份管理等數(shù)據(jù)量相對(duì)比較小，實(shí)時(shí)性要求低的應(yīng)用領(lǐng)域，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)更加適合。智能電網(wǎng)、水域監(jiān)測(cè)、智能交通、智能醫(yī)療等將來(lái)面臨海量并發(fā)，對(duì)實(shí)時(shí)性要求極高的應(yīng)用領(lǐng)域，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)具有更多的優(yōu)勢(shì)。試點(diǎn)型工程階段時(shí)，需要采集點(diǎn)較少，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)可以替代實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)。應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，采集點(diǎn)就會(huì)相應(yīng)的增多，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)是最好的選擇。4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.1數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.1數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)NoSQL也被認(rèn)為是NotOnlySQL的簡(jiǎn)寫(xiě)，是對(duì)不同于傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的統(tǒng)稱(chēng)。NoSQL不使用SQL作為查詢(xún)語(yǔ)言，而是使用如key-value存儲(chǔ)、文檔型的、列存儲(chǔ)、圖型數(shù)據(jù)庫(kù)、xml等方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的模型。目前使用最多的是key-value存儲(chǔ)方式。4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.1數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.1數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)與傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)相比，NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)方式發(fā)生了變化：例如，當(dāng)需要存儲(chǔ)發(fā)票的數(shù)據(jù)時(shí)，在傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)模型中，需要設(shè)計(jì)表的結(jié)構(gòu)，然后使用服務(wù)器端語(yǔ)言將其轉(zhuǎn)化為實(shí)體對(duì)象，再傳遞到用戶(hù)端(這就是所謂的ORM對(duì)象關(guān)系映射)，而在NoSQL中，只需要保存發(fā)票數(shù)據(jù)。

NoSQL不需要預(yù)先設(shè)計(jì)表和結(jié)構(gòu)就可存儲(chǔ)新的數(shù)值。4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.1數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.1數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)擁有三“高”特征：（1）Highperformance（滿(mǎn)足對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)高并發(fā)讀寫(xiě)的需求）（2）HugeStorage（滿(mǎn)足對(duì)海量數(shù)據(jù)的高效率存儲(chǔ)和訪(fǎng)問(wèn)的需求）

（3）HighScalability&&HighAvailability（滿(mǎn)足對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的高可擴(kuò)展性和高可用性的需求）。

NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)能夠滿(mǎn)足物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的大數(shù)據(jù)的需求，將會(huì)隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展展現(xiàn)新的應(yīng)用和發(fā)展空間。4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.1數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.2數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)挖掘1、數(shù)據(jù)融合及目標(biāo)數(shù)據(jù)融合是一種數(shù)據(jù)處理技術(shù)，指將多種數(shù)據(jù)或信息進(jìn)行處理得出高效且符合用戶(hù)需求的數(shù)據(jù)的過(guò)程。它是利用計(jì)算機(jī)對(duì)按時(shí)序獲得的若干觀(guān)測(cè)信息，在一定準(zhǔn)則下加以自動(dòng)分析、綜合，以完成所需的決策和評(píng)估任務(wù)而進(jìn)行的一種信息處理技術(shù)。數(shù)據(jù)融合類(lèi)似人類(lèi)和其他動(dòng)物對(duì)復(fù)雜問(wèn)題的綜合處理，比如在辨別一個(gè)事物的時(shí)候，通常會(huì)綜合各種感官信息，包括視覺(jué)、觸覺(jué)、嗅覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)等。單獨(dú)依賴(lài)一個(gè)感官獲得的信息往往不足以對(duì)事物做出準(zhǔn)確的判斷，而綜合各種感官數(shù)據(jù)，對(duì)事物的描述會(huì)更準(zhǔn)確。數(shù)據(jù)融合也是一個(gè)多級(jí)、多層面的數(shù)據(jù)處理過(guò)程，能完成對(duì)來(lái)自多個(gè)信息源的數(shù)據(jù)的自動(dòng)檢測(cè)、關(guān)聯(lián)、估計(jì)及組合等的處理，并基于多信息源數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合、分析、判斷和決策。4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.2數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)挖掘4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.2數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)融合一般有數(shù)據(jù)級(jí)融合、特征級(jí)融合、決策級(jí)融合等層次的融合。（1）數(shù)據(jù)級(jí)融合：直接在采集到的原始數(shù)據(jù)上進(jìn)行融合，是最低層次的融合，它直接融合現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，失真度小，提供的信息比較全面。（2）特征級(jí)融合：先對(duì)來(lái)自傳感器的原始信息進(jìn)行特征提取，然后對(duì)特征信息進(jìn)行綜合分析和處理，這一級(jí)的融合可實(shí)現(xiàn)信息壓縮，有利于實(shí)時(shí)處理，屬于中間層次的融合。（3）決策級(jí)融合：在高層次上進(jìn)行，根據(jù)一定的準(zhǔn)則和決策的可信度做最優(yōu)決策，以達(dá)到良好的實(shí)時(shí)性和容錯(cuò)性。4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.2數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)挖掘4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.2數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)挖掘2、數(shù)據(jù)挖掘概念、過(guò)程和任務(wù)（1）基本概念數(shù)據(jù)挖掘是從大量的、不完全的、有噪聲的、模糊的、隨機(jī)的數(shù)據(jù)中提取潛在的、事先未知的、有用的、能被人理解的有用的信息和知識(shí)的數(shù)據(jù)處理過(guò)程。與數(shù)據(jù)挖掘相近的同義詞有數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)分析和決策支持等。數(shù)據(jù)挖掘的數(shù)據(jù)源必須是真實(shí)的、大量的、含噪聲的；發(fā)現(xiàn)的是用戶(hù)感興趣的知識(shí)；發(fā)現(xiàn)的知識(shí)要可接受、可理解、可運(yùn)用。被挖掘的數(shù)據(jù)可以是結(jié)構(gòu)化的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，半結(jié)構(gòu)化的文本、圖形和圖像數(shù)據(jù)，或者是分布式的異構(gòu)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)挖掘是決策支持和過(guò)程控制的重要技術(shù)支撐手段之一。4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.2數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)挖掘4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.2數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)挖掘（2）數(shù)據(jù)挖掘過(guò)程數(shù)據(jù)挖掘過(guò)程一個(gè)反復(fù)迭代的人機(jī)交互和處理過(guò)程，主要包括數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)挖掘和對(duì)數(shù)據(jù)挖掘結(jié)果的評(píng)估與表示。①數(shù)據(jù)預(yù)處理階段數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：了解領(lǐng)域特點(diǎn)，確定用戶(hù)需求。數(shù)據(jù)選?。簭脑紨?shù)據(jù)庫(kù)中選取相關(guān)數(shù)據(jù)或樣本。數(shù)據(jù)預(yù)處理：檢查數(shù)據(jù)的完整性及一致性，消除噪聲等。數(shù)據(jù)變換：通過(guò)投影或利用其他操作減少數(shù)據(jù)量。②數(shù)據(jù)挖掘階段確定挖掘目標(biāo)：確定要發(fā)現(xiàn)的知識(shí)類(lèi)型。選擇算法：根據(jù)確定的目標(biāo)選擇合適的數(shù)據(jù)挖掘算法。數(shù)據(jù)挖掘：運(yùn)用所選算法，提取相關(guān)知識(shí)并以一定的方式表示。③知識(shí)評(píng)估與表示階段模式評(píng)估：對(duì)在數(shù)據(jù)挖掘步驟中發(fā)現(xiàn)的模式（知識(shí))進(jìn)行評(píng)估。知識(shí)表示：使用可視化和知識(shí)表示相關(guān)技術(shù)，呈現(xiàn)所挖掘的知識(shí)。4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.2數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)挖掘4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.2數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)挖掘（3）數(shù)據(jù)挖掘的主要任務(wù)數(shù)據(jù)挖掘的任務(wù)有關(guān)聯(lián)分析、聚類(lèi)分析、分類(lèi)、預(yù)測(cè)、時(shí)序模式和偏差分析等，以下分別進(jìn)行介紹。

①關(guān)聯(lián)分析(associationanalysis)兩個(gè)或兩個(gè)以上變量的取值之間存在某種規(guī)律性，稱(chēng)為關(guān)聯(lián)。數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)是數(shù)據(jù)庫(kù)中存在的一類(lèi)重要的、可被發(fā)現(xiàn)的知識(shí)。關(guān)聯(lián)分為簡(jiǎn)單關(guān)聯(lián)、時(shí)序關(guān)聯(lián)和因果關(guān)聯(lián)。關(guān)聯(lián)分析的目的是找出數(shù)據(jù)庫(kù)中隱藏的關(guān)聯(lián)網(wǎng)。一般用支持度和可信度兩個(gè)閥值來(lái)度量關(guān)聯(lián)規(guī)則的相關(guān)性，還可引入興趣度、相關(guān)性等參數(shù)，使得所挖掘的規(guī)則更符合需求。

②聚類(lèi)分析(clustering)聚類(lèi)是把數(shù)據(jù)按照相似性歸納成若干類(lèi)別，同一類(lèi)中的數(shù)據(jù)彼此相似，不同類(lèi)中的數(shù)據(jù)相異。聚類(lèi)分析可以建立宏觀(guān)的概念，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分布模式，以及可能的數(shù)據(jù)屬性之間的相互關(guān)系。4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.2數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)挖掘4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.2數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)挖掘③分類(lèi)(classification)分類(lèi)是找出一個(gè)類(lèi)別的概念描述，它代表了這類(lèi)數(shù)據(jù)的整體信息，即該類(lèi)的內(nèi)涵描述，用這種描述構(gòu)造模型，一般用規(guī)則或決策樹(shù)模式表示。分類(lèi)是利用訓(xùn)練數(shù)據(jù)集通過(guò)一定的算法而求得分類(lèi)規(guī)則。分類(lèi)可被用于規(guī)則描述和預(yù)測(cè)。④預(yù)測(cè)(predication)預(yù)測(cè)是利用歷史數(shù)據(jù)找出變化規(guī)律，建立模型，并由此模型對(duì)未來(lái)數(shù)據(jù)的種類(lèi)及特征進(jìn)行預(yù)測(cè)。預(yù)測(cè)關(guān)心的是精度和不確定性，通常用預(yù)測(cè)方差來(lái)度量。⑤時(shí)序模式(time-seriespattern)時(shí)序模式是指通過(guò)時(shí)間序列搜索出的重復(fù)發(fā)生概率較高的模式。與回歸一樣，它也是用己知的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)未來(lái)的值，但這些數(shù)據(jù)的區(qū)別是變量所處時(shí)間的不同。⑥偏差分析(deviation)在偏差中包括很多有用的知識(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)存在很多異常情況，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)存在的異常情況是非常重要的。偏差檢驗(yàn)的基本方法就是尋找觀(guān)察結(jié)果與參照之間的差別。4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.2數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)挖掘4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.2數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)挖掘3、物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)挖掘時(shí)決策支持和過(guò)程控制的重要技術(shù)手段，是物聯(lián)網(wǎng)中重要的一環(huán)。針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)具有行業(yè)應(yīng)用的特征，對(duì)各行各業(yè)的、數(shù)據(jù)格式各不相同的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行整合、管理、存儲(chǔ)，并在整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)中提供數(shù)據(jù)挖掘服務(wù)，實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)、決策，進(jìn)而反向控制這些傳感網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到控制物聯(lián)網(wǎng)中客觀(guān)事物運(yùn)動(dòng)和發(fā)展進(jìn)程的目的。在物聯(lián)網(wǎng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘已經(jīng)從傳統(tǒng)意義上的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、潛在模式發(fā)現(xiàn)與挖掘，轉(zhuǎn)向成為物聯(lián)網(wǎng)中不可缺少的工具和環(huán)節(jié)。4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.2數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)挖掘4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.2數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)挖掘（1）物聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算模式物聯(lián)網(wǎng)一般有兩種基本計(jì)算模式，即物計(jì)算模式和云計(jì)算模式。物計(jì)算模式基于嵌入式系統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)實(shí)時(shí)控制，對(duì)終端設(shè)備的性能要求較高，系統(tǒng)的智能主要表現(xiàn)在終端設(shè)備上。物計(jì)算模式建立在對(duì)智能信息結(jié)果的利用上，對(duì)集中處理能力和系統(tǒng)帶寬要求較低。云計(jì)算以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，目的是實(shí)現(xiàn)資源共享和資源整合，其計(jì)算資源是動(dòng)態(tài)、可伸縮、虛擬化的。云計(jì)算模式通過(guò)分布式的構(gòu)架采集物聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)的智能主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)挖掘和處理上，需要較強(qiáng)的集中計(jì)算能力和高帶寬，但終端設(shè)備比較簡(jiǎn)單。4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.2數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)挖掘4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.2數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)挖掘（2）兩種模式的選擇物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘的結(jié)果主要用于決策控制，挖掘出的模式、規(guī)則、特征指標(biāo)用于預(yù)測(cè)、決策和控制。在不同的情況下，可以選用不同的計(jì)算模式。物計(jì)算模式：對(duì)于要求實(shí)時(shí)高效的數(shù)據(jù)挖掘，物聯(lián)網(wǎng)任何一個(gè)控制端均需要對(duì)瞬息萬(wàn)變的環(huán)境實(shí)時(shí)分析、反應(yīng)和處理，需要物計(jì)算模式和利用數(shù)據(jù)挖掘結(jié)果。基于云計(jì)算模式：以海量數(shù)據(jù)挖掘?yàn)樘卣鞯膽?yīng)用要處理海量的數(shù)據(jù)，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量控制，如多源、多模態(tài)、多媒體、多格式數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與管理保證數(shù)據(jù)質(zhì)量。此外，物聯(lián)網(wǎng)計(jì)算設(shè)備和數(shù)據(jù)具有天然分布的特征。4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.2數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)挖掘4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.2數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)挖掘（3）數(shù)據(jù)挖掘算法的選擇一般而言，數(shù)據(jù)挖掘算法可以分為分布式數(shù)據(jù)挖掘算法和并行數(shù)據(jù)挖掘算法等。分布式數(shù)據(jù)挖掘算法適合數(shù)據(jù)垂直劃分的算法、重視數(shù)據(jù)挖掘多任務(wù)調(diào)度算法。而并行數(shù)據(jù)挖掘算法適合數(shù)據(jù)水平劃分、基于任務(wù)內(nèi)并行的挖掘算法。云計(jì)算技術(shù)可以認(rèn)為是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的一塊基石，能夠保證分布式并行數(shù)據(jù)挖掘，高效實(shí)時(shí)挖掘，云服務(wù)模式是數(shù)據(jù)挖掘的普適模式，可以保證挖掘技術(shù)的共享，降低數(shù)據(jù)挖掘的應(yīng)用門(mén)檻，滿(mǎn)足海量挖掘的要求。4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.2數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)挖掘4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.2數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)挖掘（4）數(shù)據(jù)挖掘的應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘分析應(yīng)用通常都可以歸納為預(yù)測(cè)和尋證分析兩大類(lèi)。預(yù)測(cè)（Forecasting）：主要用在（完全或部分）了解現(xiàn)狀的情況下，推測(cè)系統(tǒng)在近期或者中遠(yuǎn)期的狀態(tài)。例如：

①在智能電網(wǎng)中，預(yù)測(cè)近期擾動(dòng)的可能性和發(fā)生的地點(diǎn)；

②在智能交通系統(tǒng)中，預(yù)測(cè)擁阻和事故在特定時(shí)間和地點(diǎn)可能發(fā)生的概率；

③在環(huán)保體系中，根據(jù)不同地點(diǎn)的廢物排放，預(yù)測(cè)將來(lái)發(fā)生生物化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生污染的可能性。4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.2數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)挖掘4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.2數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)挖掘?qū)ぷC分析（ProvenanceAnalysis）：當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題或者達(dá)不到預(yù)期效果時(shí)，分析它在運(yùn)行過(guò)程中哪個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問(wèn)題。例如：（1）在食品安全應(yīng)用中，一旦發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題，需要在食品供應(yīng)鏈中尋找相應(yīng)證據(jù)，明確原因和責(zé)任；（2）在環(huán)境監(jiān)控中，當(dāng)污染物水平超標(biāo)時(shí)，需要在記錄中尋找分析原因。4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.2數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)挖掘4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.2數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)挖掘數(shù)據(jù)挖掘在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用示例：通過(guò)植入土壤或暴露在空氣中的傳感器監(jiān)控土壤性狀和環(huán)境狀況；數(shù)據(jù)通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程控制中心，可及時(shí)查詢(xún)當(dāng)前農(nóng)作物的生長(zhǎng)環(huán)境現(xiàn)狀和變化趨勢(shì)，確定農(nóng)作物的生產(chǎn)目標(biāo)；通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘的方法還可以知道環(huán)境溫度濕度和土壤各項(xiàng)參數(shù)等因素是如何影響農(nóng)作物產(chǎn)量的，如何調(diào)節(jié)它們才能夠最大限度地提高農(nóng)作物產(chǎn)量等。4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.2數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)挖掘4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.3物聯(lián)網(wǎng)的其它智能化技術(shù)針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的智能處理，需要研究以下內(nèi)容：（1）以融合和決策為目的海量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)挖掘基于物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的需求，物聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)分為兩個(gè)方面：輔助常規(guī)決策的數(shù)據(jù)挖掘和輔助數(shù)據(jù)融合的數(shù)據(jù)挖掘。

（2）以情境感知為目的的不確定性建模和推理針對(duì)數(shù)據(jù)本身的不確定性；針對(duì)語(yǔ)義映射的不確定性；針對(duì)查詢(xún)分析的不確定性。4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.3物聯(lián)網(wǎng)的其它智能化4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.3物聯(lián)網(wǎng)的其它智能化技術(shù)1、物聯(lián)網(wǎng)的智能化技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)的智能化技術(shù)是將智能技術(shù)的研究成果應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)中，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能化。比如物聯(lián)網(wǎng)可以結(jié)合智能化技術(shù)如人工智能等，應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)中。物聯(lián)網(wǎng)的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)一個(gè)智慧化的世界，它不僅僅感知世界，關(guān)鍵在于影響世界，智能化的控制世界。物聯(lián)網(wǎng)根據(jù)具體應(yīng)用結(jié)合人工智能，可以實(shí)現(xiàn)智能控制和決策。4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.3物聯(lián)網(wǎng)的其它智能化4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.3物聯(lián)網(wǎng)的其它智能化技術(shù)人工智能一般有兩種不同的方式：一種采用傳統(tǒng)的編程技術(shù)，使系統(tǒng)呈現(xiàn)智能的效果，而不考慮所用方法是否與人或動(dòng)物機(jī)體所用的方法相同，這種方法叫工程學(xué)方法（Engineeringapproach）。另一種是模擬法（Modelingapproach），不僅要看效果，還要求實(shí)現(xiàn)方法也和人類(lèi)或生物機(jī)體所用的方法相同或相類(lèi)似。4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.3物聯(lián)網(wǎng)的其它智能化4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.3物聯(lián)網(wǎng)的其它智能化技術(shù)采用工程學(xué)方法，需要人工詳細(xì)規(guī)定程序邏輯，在已有的實(shí)踐中被多次采用。從不同的數(shù)據(jù)源（就包含物聯(lián)網(wǎng)的感知信息）收集的數(shù)據(jù)中提取有用的數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行濾除以保證數(shù)據(jù)的質(zhì)量，將數(shù)據(jù)經(jīng)轉(zhuǎn)換、重構(gòu)后存入數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)或數(shù)據(jù)集市，然后尋找合適的查詢(xún)、報(bào)告和分析工具和數(shù)據(jù)挖掘工具對(duì)信息進(jìn)行處理，最后轉(zhuǎn)變?yōu)闆Q策。4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.3物聯(lián)網(wǎng)的其它智能化4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.3物聯(lián)網(wǎng)的其它智能化技術(shù)模擬法應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)方向是專(zhuān)家系統(tǒng)：是一種模擬人類(lèi)專(zhuān)家解決領(lǐng)域問(wèn)題的計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)，不但采用基于規(guī)則的推理方法，而且采用諸如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法與技術(shù)。根據(jù)專(zhuān)家系統(tǒng)處理的問(wèn)題的類(lèi)型，把專(zhuān)家系統(tǒng)分為解釋型、診斷型、調(diào)試型、維修型、教育型、預(yù)測(cè)型、規(guī)劃型、設(shè)計(jì)型和控制型等類(lèi)型。4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.3物聯(lián)網(wǎng)的其它智能化4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.3物聯(lián)網(wǎng)的其它智能化技術(shù)另外一個(gè)方向?yàn)槟Ｊ阶R(shí)別，通過(guò)計(jì)算機(jī)用數(shù)學(xué)技術(shù)方法來(lái)研究模式的自動(dòng)處理和判讀，如用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)模式（文字、聲音、人物、物體等）的自動(dòng)識(shí)別。計(jì)算機(jī)識(shí)別的顯著特點(diǎn)是速度快、準(zhǔn)確性和效率高，識(shí)別過(guò)程與人類(lèi)的學(xué)習(xí)過(guò)程相似，可使物聯(lián)網(wǎng)在“識(shí)別端”——信息處理過(guò)程的起點(diǎn)就具有智能性，保證物聯(lián)網(wǎng)上的每個(gè)非人類(lèi)的智能物體有類(lèi)似人類(lèi)的“自覺(jué)行為”。4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.3物聯(lián)網(wǎng)的其它智能化4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.3物聯(lián)網(wǎng)的其它智能化技術(shù)2、物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)家系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)家系統(tǒng)是指在物聯(lián)網(wǎng)上的一類(lèi)具有專(zhuān)門(mén)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的計(jì)算機(jī)智能程序系統(tǒng)或智能機(jī)器設(shè)備，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化部署專(zhuān)家系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的基本智能處理，對(duì)用戶(hù)提供智能化的專(zhuān)家服務(wù)功能。4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.3物聯(lián)網(wǎng)的其它智能化4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.3物聯(lián)網(wǎng)的其他智能化技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)家系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)多用戶(hù)的專(zhuān)家服務(wù)，其決策數(shù)據(jù)來(lái)源于物聯(lián)網(wǎng)智能終端的采集數(shù)據(jù)。智能終端采集的數(shù)據(jù)提交到物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)反映了當(dāng)前問(wèn)題求解狀態(tài)的集合。推理機(jī)是實(shí)施問(wèn)題求解的核心執(zhí)行機(jī)構(gòu)，是對(duì)知識(shí)進(jìn)行解釋的程序，它按照一定策略對(duì)找到的知識(shí)進(jìn)行解釋執(zhí)行，并把結(jié)果記錄到數(shù)據(jù)庫(kù)中。解釋器用于對(duì)求解過(guò)程作出說(shuō)明，并回答問(wèn)題的提問(wèn)。知識(shí)庫(kù)是問(wèn)題求解所需要的行業(yè)領(lǐng)域知識(shí)的集合，包括基本事實(shí)、規(guī)則等信息。知識(shí)獲取負(fù)責(zé)建立、修改和擴(kuò)充知識(shí)庫(kù)，是專(zhuān)家系統(tǒng)中把問(wèn)題求解的各種專(zhuān)門(mén)知識(shí)從專(zhuān)家頭腦中或者其它知識(shí)源轉(zhuǎn)換到知識(shí)庫(kù)的重要機(jī)構(gòu)。在物聯(lián)網(wǎng)中引入專(zhuān)家系統(tǒng)使物聯(lián)網(wǎng)對(duì)其接入的數(shù)據(jù)具有分析判斷并提供決策依據(jù)的能力，使物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)初步的智能化。4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.3物聯(lián)網(wǎng)的其他智能化4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.3物聯(lián)網(wǎng)的其他智能化技術(shù)3、物聯(lián)網(wǎng)的智能化處理

4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.3物聯(lián)網(wǎng)的其他智能化4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.3物聯(lián)網(wǎng)的其他智能化技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)的智能化主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)層和智能處理層。數(shù)據(jù)層主要包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、知識(shí)庫(kù)、模型庫(kù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)。智能處理層包括數(shù)據(jù)查詢(xún)、數(shù)據(jù)分析、預(yù)測(cè)、決策、指令下達(dá)、報(bào)告生成等信息處理。其中數(shù)據(jù)分析需要統(tǒng)計(jì)模型、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、交叉分析等智能分析工具。預(yù)測(cè)需要統(tǒng)計(jì)學(xué)模型、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等手段支持。4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.3物聯(lián)網(wǎng)的其他智能化4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和發(fā)展很快會(huì)融入我們社會(huì)和生活的方方面面。據(jù)權(quán)威估計(jì)，到2020年全世界的智能物體（Smartthings）有近500億連接到網(wǎng)絡(luò)中去，物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)感知與控制，將物聯(lián)網(wǎng)融入到我們的生活、生產(chǎn)和社會(huì)中去，物聯(lián)網(wǎng)的安全問(wèn)題不容忽視。如果忽視物聯(lián)網(wǎng)的安全問(wèn)題，我們的隱私會(huì)由于物聯(lián)網(wǎng)的安全性薄弱而暴露無(wú)遺，從而嚴(yán)重影響我們的正常生活。因此在發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)的同時(shí)，必須對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的安全隱私問(wèn)題更加重視，保證物聯(lián)網(wǎng)的健康發(fā)展。4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.1物聯(lián)網(wǎng)安全的特點(diǎn)與互聯(lián)網(wǎng)不同，物聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)在于無(wú)處不在的數(shù)據(jù)感知、以無(wú)線(xiàn)為主的信息傳輸、智能化的信息處理。從物聯(lián)網(wǎng)的整個(gè)信息處理過(guò)程來(lái)看，感知信息經(jīng)過(guò)采集、匯聚、融合、傳輸、決策與控制等過(guò)程，體現(xiàn)了與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全不同的特點(diǎn)。物聯(lián)網(wǎng)的安全特征體現(xiàn)了感知信息的多樣性、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的異構(gòu)性和應(yīng)用需求的復(fù)雜性，呈現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模和數(shù)據(jù)的處理量大，決策控制復(fù)雜等特點(diǎn)，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)安全提出了新的挑戰(zhàn)。物聯(lián)網(wǎng)除了面對(duì)傳統(tǒng)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)等傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題之外，還存在著大量自身的特殊安全問(wèn)題。4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.1物聯(lián)網(wǎng)安全的特點(diǎn)4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.1物聯(lián)網(wǎng)安全的特點(diǎn)具體地講，物聯(lián)網(wǎng)的安全主要有如下特點(diǎn)：

1、物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備、節(jié)點(diǎn)等無(wú)人看管，容易受到操縱和破壞。物聯(lián)網(wǎng)的許多應(yīng)用代替人完成一些復(fù)雜、危險(xiǎn)和機(jī)械的工作，物聯(lián)網(wǎng)中設(shè)備、節(jié)點(diǎn)的工作環(huán)境大都是無(wú)人監(jiān)控。因此攻擊者很容易接觸到這些設(shè)備，從而對(duì)設(shè)備或其嵌入其中的傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行破壞。攻擊者甚至可以通過(guò)更換設(shè)備的軟硬件，對(duì)它們進(jìn)行非法操控。例如，在遠(yuǎn)程輸電過(guò)程中，電力企業(yè)可以使用物聯(lián)網(wǎng)來(lái)遠(yuǎn)程操控一些變電設(shè)備。由于缺乏看管，攻擊者可輕易地使用非法裝置來(lái)干擾這些設(shè)備上的傳感器。如果變電設(shè)備的某些重要參數(shù)被篡改，其后果將會(huì)極其嚴(yán)重。

4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.1物聯(lián)網(wǎng)安全的特點(diǎn)4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.1物聯(lián)網(wǎng)安全的特點(diǎn)具體地講，物聯(lián)網(wǎng)的安全主要有如下特點(diǎn)：2、信息傳輸主要靠無(wú)線(xiàn)通信方式，信號(hào)容易被竊取和干擾。物聯(lián)網(wǎng)在信息傳輸中多使用無(wú)線(xiàn)傳輸方式，暴露在外的無(wú)線(xiàn)信號(hào)很容易成為攻擊者竊取和干擾的對(duì)象，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的信息安全產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。例如攻擊者可以通過(guò)竊取感知節(jié)點(diǎn)發(fā)射的信號(hào)，來(lái)獲取所需要的信息，甚至是用戶(hù)的機(jī)密信息并可據(jù)此來(lái)偽造身份認(rèn)證，其后果不堪設(shè)想。同時(shí)，攻擊者也可以在物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線(xiàn)信號(hào)覆蓋的區(qū)域內(nèi)，通過(guò)發(fā)射無(wú)線(xiàn)電信號(hào)來(lái)進(jìn)行干擾，從而使無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)不能正常工作，甚至癱瘓。比如在物流運(yùn)輸過(guò)程中，嵌入在物品中的標(biāo)簽或讀寫(xiě)設(shè)備的信號(hào)受到惡意干擾，很容易造成一些物品的丟失。

4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.1物聯(lián)網(wǎng)安全的特點(diǎn)4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.1物聯(lián)網(wǎng)安全的特點(diǎn)具體地講，物聯(lián)網(wǎng)的安全主要有如下特點(diǎn)：3、出于低成本的考慮，傳感器節(jié)點(diǎn)通常是資源受限的。物聯(lián)網(wǎng)的許多應(yīng)用通過(guò)部署大量的廉價(jià)傳感器覆蓋特定區(qū)域。廉價(jià)的傳感器一般體積較小，使用能量有限的電池供電，其能量、處理能力、存儲(chǔ)空間、傳輸距離、無(wú)線(xiàn)電頻率和帶寬都受到限制，因此傳感器節(jié)點(diǎn)無(wú)法使用較復(fù)雜的安全協(xié)議，因而這些傳感器節(jié)點(diǎn)或設(shè)備也就無(wú)法擁有較強(qiáng)的安全保護(hù)能力。攻擊者針對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)的這一弱點(diǎn)，可以通過(guò)采用連續(xù)通信的方式使節(jié)點(diǎn)的資源耗盡。

4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.1物聯(lián)網(wǎng)安全的特點(diǎn)4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.1物聯(lián)網(wǎng)安全的特點(diǎn)具體地講，物聯(lián)網(wǎng)的安全主要有如下特點(diǎn)：4、物聯(lián)網(wǎng)中物品的信息能夠被自動(dòng)地獲取和傳送。物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)對(duì)物品的感知實(shí)現(xiàn)物物相連，比如通過(guò)RFID(射頻識(shí)別)、傳感器、二維識(shí)別碼和GPS定位等技術(shù)能夠隨時(shí)隨地且自動(dòng)地獲取物品的信息。同樣這種信息也能被攻擊者獲取，在物品的使用者沒(méi)有察覺(jué)的情況下，物品的使用者將會(huì)不受控制地被掃描、定位及追蹤，對(duì)個(gè)人的隱私構(gòu)成了極大威脅。4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.1物聯(lián)網(wǎng)安全的特點(diǎn)4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.1物聯(lián)網(wǎng)安全的特點(diǎn)物聯(lián)網(wǎng)的安全要求及安全建設(shè)：物聯(lián)網(wǎng)安全的總體要求物理安全、信息采集的安全、信息傳輸?shù)陌踩托畔⑻幚淼陌踩?，而最終目標(biāo)就是要確保信息的機(jī)密性、完整性、真實(shí)性和網(wǎng)絡(luò)的容錯(cuò)性。物聯(lián)網(wǎng)的安全性要求物聯(lián)網(wǎng)中的設(shè)備自己必須是安全可靠的，不僅要可靠地完成設(shè)計(jì)規(guī)定的功能，更不能發(fā)生故障危害到人員或者其他設(shè)備的安全；另一方面，它們必須有能力防護(hù)自己，在遭受黑客攻擊和外力破壞的時(shí)候仍然能夠正常工作。物聯(lián)網(wǎng)的信息安全建設(shè)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要從政策引導(dǎo)、標(biāo)準(zhǔn)制定、技術(shù)研發(fā)等等多方面向前推進(jìn)，提出堅(jiān)實(shí)的信息安全保障手段，保障物聯(lián)網(wǎng)的健康、快速的發(fā)展。4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.1物聯(lián)網(wǎng)安全的特點(diǎn)4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.2物聯(lián)網(wǎng)各層的安全問(wèn)題綜合而言，物聯(lián)網(wǎng)從安全上講涉及到信息安全感知、可靠感知數(shù)據(jù)傳輸和安全信息操控。從層面上講，如圖所示，涉及到感知層、網(wǎng)絡(luò)層、信息處理層和應(yīng)用層四個(gè)層面。4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.2物聯(lián)網(wǎng)各層的安全4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.2物聯(lián)網(wǎng)各層的安全問(wèn)題對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)的安全，可以參照互聯(lián)網(wǎng)所設(shè)計(jì)的安全防范體系，在傳感層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層和應(yīng)用層分別設(shè)計(jì)相應(yīng)的安全防范體系，如下圖所示。4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.2物聯(lián)網(wǎng)各層的安全4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.2物聯(lián)網(wǎng)各層的安全問(wèn)題2、感知層的安全問(wèn)題：感知層處于物聯(lián)網(wǎng)的最底層，是物聯(lián)網(wǎng)的原始數(shù)據(jù)來(lái)源地，也是許多物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層控制硬件實(shí)現(xiàn)端。物聯(lián)網(wǎng)感知層要實(shí)現(xiàn)感知和控制的功能，一旦感知層的節(jié)點(diǎn)受到攻擊，不僅可以破壞數(shù)據(jù)的正確來(lái)源，還會(huì)造成控制的失敗，從而破壞物聯(lián)網(wǎng)的正常工作。4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.2物聯(lián)網(wǎng)各層的安全4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.2物聯(lián)網(wǎng)各層的安全問(wèn)題物聯(lián)網(wǎng)在感知層采集數(shù)據(jù)時(shí)，其信息傳輸方式主要采用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸,對(duì)這種暴露在公共場(chǎng)所中的信號(hào)如果缺乏有效保護(hù)措施的話(huà)，很容易被非法監(jiān)聽(tīng)、竊取、干擾；物聯(lián)網(wǎng)中的物品設(shè)備大多都是部署在無(wú)人監(jiān)控的地點(diǎn)完成任務(wù)的，那么攻擊者就會(huì)比較容易地接觸到這些設(shè)備，從而可以對(duì)這些設(shè)備或其承載的傳感器進(jìn)行破壞，甚至通過(guò)破譯傳感器通信協(xié)議，對(duì)它們進(jìn)行非法操控。感知節(jié)點(diǎn)的另外一個(gè)問(wèn)題是功能單一、能量有限、數(shù)據(jù)傳輸和消息也沒(méi)有特定的標(biāo)準(zhǔn)，為提供統(tǒng)一的安全保護(hù)體系帶來(lái)障礙。

在感知層，一般感知信息要通過(guò)一個(gè)或多個(gè)與外界網(wǎng)連接的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)（sink或gateway）作為感知層和通信層的聯(lián)系渠道，但一旦網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)被破壞，感知層的信息將無(wú)法傳遞到網(wǎng)絡(luò)層。4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.2物聯(lián)網(wǎng)各層的安全4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.2物聯(lián)網(wǎng)各層的安全問(wèn)題感知層的信息安全問(wèn)題主要有以下幾個(gè)方面：（1）傳感網(wǎng)的普通節(jié)點(diǎn)被敵手捕獲，為入侵者對(duì)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)起攻擊提供了可能性；（2）傳感網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)被敵手控制，安全性全部丟失；（3）盡管現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)具備相對(duì)完整的安全保護(hù)能力，但由于互聯(lián)網(wǎng)中存在的數(shù)量龐大的節(jié)點(diǎn)，將會(huì)導(dǎo)致大量的數(shù)據(jù)同時(shí)發(fā)送，使得傳感網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)（普通節(jié)點(diǎn)或網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)）受到來(lái)自于網(wǎng)絡(luò)的拒絕服務(wù)（DOS）攻擊；（4）接入到物聯(lián)網(wǎng)的超大量傳感節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識(shí)、識(shí)別、認(rèn)證和控制問(wèn)題。4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.2物聯(lián)網(wǎng)各層的安全4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.2物聯(lián)網(wǎng)各層的安全問(wèn)題物聯(lián)網(wǎng)感知層的信息安全防護(hù)（1）加強(qiáng)對(duì)傳感網(wǎng)機(jī)密性的安全控制在傳感網(wǎng)內(nèi)部，需要有效的密鑰管理機(jī)制，用于保障傳感網(wǎng)內(nèi)部通信的安全，機(jī)密性需要在通信時(shí)建立一個(gè)臨時(shí)會(huì)話(huà)密鑰，確保數(shù)據(jù)安全。例如在物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建中選擇射頻識(shí)別系統(tǒng)，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際需求考慮是否選擇有密碼和認(rèn)證功能的系統(tǒng)。4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.2物聯(lián)網(wǎng)各層的安全4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.2物聯(lián)網(wǎng)各層的安全問(wèn)題物聯(lián)網(wǎng)感知層的信息安全防護(hù)（2）加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)認(rèn)證個(gè)別傳感網(wǎng)（特別當(dāng)傳感數(shù)據(jù)共享時(shí)）需要節(jié)點(diǎn)認(rèn)證，確保非法節(jié)點(diǎn)不能接入。認(rèn)證性可以通過(guò)對(duì)稱(chēng)密碼或非對(duì)稱(chēng)密碼方案解決。使用對(duì)稱(chēng)密碼的認(rèn)證方案需要預(yù)置節(jié)點(diǎn)間的共享密鑰，在效率上比較高，消耗網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的資源較少，許多傳感網(wǎng)都選用此方案；而使用非對(duì)稱(chēng)密碼技術(shù)的傳感網(wǎng)一般具有較好的計(jì)算和通信能力，并且對(duì)安全性要求更高。在認(rèn)證的基礎(chǔ)上完成密鑰協(xié)商是建立會(huì)話(huà)密鑰的必要步驟。

4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.2物聯(lián)網(wǎng)各層的安全4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.2物聯(lián)網(wǎng)各層的安全問(wèn)題物聯(lián)網(wǎng)感知層的信息安全防護(hù)（3）加強(qiáng)入侵監(jiān)測(cè)一些重要傳感網(wǎng)需要對(duì)可能被敵手控制的節(jié)點(diǎn)行為進(jìn)行評(píng)估，以降低敵手入侵后的危害。敏感場(chǎng)合，節(jié)點(diǎn)要設(shè)置封鎖或自毀程序，發(fā)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)離開(kāi)特定應(yīng)用和場(chǎng)所，啟動(dòng)封鎖或自毀，使攻擊者無(wú)法完成對(duì)節(jié)點(diǎn)的分析。（4）加強(qiáng)對(duì)傳感網(wǎng)的安全路由控制幾乎所有傳感網(wǎng)內(nèi)部都需要不同的安全路由技術(shù)。傳感網(wǎng)的安全需求所涉及的密碼技術(shù)包括輕量級(jí)密碼算法、輕量級(jí)密碼協(xié)議、可設(shè)定安全等級(jí)的密碼技術(shù)等。4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.2物聯(lián)網(wǎng)各層的安全4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.2物聯(lián)網(wǎng)各層的安全問(wèn)題

3、網(wǎng)絡(luò)傳輸層的安全問(wèn)題：處于網(wǎng)絡(luò)末端的節(jié)點(diǎn)的傳輸如感知層的問(wèn)題一樣，節(jié)點(diǎn)功能簡(jiǎn)單，能量有限，使得它們無(wú)法擁有復(fù)雜的安全保護(hù)能力，對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸層的安全保障帶來(lái)困難。物聯(lián)網(wǎng)的傳輸層主要用于把感知層收集到的信息安全可靠地傳輸?shù)叫畔⑻幚韺?，然后根?jù)不同的應(yīng)用需求進(jìn)行信息處理，而網(wǎng)絡(luò)層是一個(gè)高度異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)傳輸層的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)信息交換的安全性是其中的脆弱點(diǎn)，特別在網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證方面，難免存在中間人攻擊和其他類(lèi)型的攻擊。這需要有更高的安全防護(hù)措施。4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.2物聯(lián)網(wǎng)各層的安全4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.2物聯(lián)網(wǎng)各層的安全問(wèn)題

3、網(wǎng)絡(luò)傳輸層的安全問(wèn)題：對(duì)于核心承載網(wǎng)絡(luò)而言，雖然它具有相對(duì)完整的安全保護(hù)能力，但由于物聯(lián)網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)數(shù)量龐大，且常以集群方式存在。對(duì)于事件驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用，大量數(shù)據(jù)的同時(shí)發(fā)送可以致使網(wǎng)絡(luò)擁塞，產(chǎn)生拒絕服務(wù)攻擊。在傳輸層會(huì)帶來(lái)更加復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題。大量節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸需求會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)擁塞，產(chǎn)生拒絕服務(wù)攻擊。此外，現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)的安全架構(gòu)都是以人通信的角度設(shè)計(jì)的，對(duì)以物為主體的物聯(lián)網(wǎng)需要建立新的傳輸與應(yīng)用安全架構(gòu)。4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.2物聯(lián)網(wǎng)各層的安全4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.2物聯(lián)網(wǎng)各層的安全問(wèn)題

3、網(wǎng)絡(luò)傳輸層的安全問(wèn)題：對(duì)于傳輸層的安全要求：（1）數(shù)據(jù)機(jī)密性：要保證數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中不泄露內(nèi)容；（2）數(shù)據(jù)完整性：要保證數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中不被非法篡改，并且被篡改的數(shù)據(jù)容易被檢測(cè)出；（3）數(shù)據(jù)流機(jī)密性：對(duì)數(shù)據(jù)流量進(jìn)行保密，防止數(shù)據(jù)流量信息被非法竊??；（4）DDOS攻擊檢測(cè)與預(yù)防：DDOS是網(wǎng)絡(luò)中常見(jiàn)的攻擊現(xiàn)象，在物聯(lián)網(wǎng)中要能及時(shí)檢測(cè)到DDOS攻擊的發(fā)生，并能對(duì)脆弱節(jié)點(diǎn)如網(wǎng)關(guān)的DDOS攻擊進(jìn)行防護(hù)；（5）移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中認(rèn)證與密鑰協(xié)商（AKA）機(jī)制的一致性或兼容性、跨越認(rèn)證和跨網(wǎng)認(rèn)證等，比如不同無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)所使用的不同AKA機(jī)制對(duì)跨網(wǎng)認(rèn)證不利。4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.2物聯(lián)網(wǎng)各層的安全4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.2物聯(lián)網(wǎng)各層的安全問(wèn)題

傳輸層的信息安全問(wèn)題主要有以下幾個(gè)方面：（1）DOS攻擊、DDOS攻擊；（2）假冒攻擊、中間人攻擊等；（3）跨異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)攻擊。4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.2物聯(lián)網(wǎng)各層的安全4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.2物聯(lián)網(wǎng)各層的安全問(wèn)題物聯(lián)網(wǎng)傳輸層的信息安全防護(hù)：傳輸層的安全機(jī)制分為端到端的機(jī)密性和節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)的機(jī)密性。端到端的機(jī)密性的安全機(jī)制可以保證數(shù)據(jù)完整性，主要安全機(jī)制包括：端到端的認(rèn)證機(jī)制；端到端的密鑰協(xié)商機(jī)制；端到端的密鑰管理機(jī)制；端到端的機(jī)密性算法選取機(jī)制等。對(duì)于節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)的安全性機(jī)制主要包括節(jié)點(diǎn)的認(rèn)證和密鑰協(xié)商機(jī)制。對(duì)于跨網(wǎng)絡(luò)的安全形式需要建立不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的認(rèn)證銜接機(jī)制。此外，網(wǎng)絡(luò)傳輸可以根據(jù)需要分為單播通信、組播通信和廣播通信，針對(duì)不同類(lèi)型的通信模式要有相應(yīng)的認(rèn)證機(jī)制和機(jī)密性保護(hù)機(jī)制。4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.2物聯(lián)網(wǎng)各層的安全4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.2物聯(lián)網(wǎng)各層的安全問(wèn)題綜合以上情況，傳輸層的安全架構(gòu)主要包括一些幾個(gè)方面：（1）節(jié)點(diǎn)認(rèn)證、數(shù)據(jù)機(jī)密性、完整性、數(shù)據(jù)流機(jī)密性、DDOS攻擊的檢測(cè)與預(yù)防；（2）移動(dòng)網(wǎng)中AKA機(jī)制的一致性或兼容性、跨域認(rèn)證和跨網(wǎng)認(rèn)證；（3）密鑰管理、端對(duì)端加密和節(jié)點(diǎn)對(duì)節(jié)點(diǎn)加密、密碼算法和協(xié)議等；（4）組播和廣播通信的認(rèn)證性、機(jī)密性和完整性機(jī)制等。4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.2物聯(lián)網(wǎng)各層的安全4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.2物聯(lián)網(wǎng)各層的安全問(wèn)題4、處理層的安全問(wèn)題：物聯(lián)網(wǎng)的處理層是信息技術(shù)與行業(yè)應(yīng)用緊密結(jié)合的產(chǎn)物，涉及到業(yè)務(wù)管理、中間件、云計(jì)算、分布式系統(tǒng)、海量信息處理等部分。上述這些支撐平臺(tái)要為上層服務(wù)管理和大規(guī)模行業(yè)應(yīng)用建立起一個(gè)高效、可靠和可信的系統(tǒng)，而大規(guī)模、多平臺(tái)、多業(yè)務(wù)類(lèi)型使物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)層次的安全面臨新的挑戰(zhàn)，比如針對(duì)不同的行業(yè)應(yīng)用建立相應(yīng)的安全策略，還是建立一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的安全架構(gòu)。另外考慮到物聯(lián)網(wǎng)涉及多領(lǐng)域多行業(yè)，海量數(shù)據(jù)信息處理和業(yè)務(wù)控制策略將在安全性和可靠性方面面臨巨大挑戰(zhàn)，特別是業(yè)務(wù)控制、管理和認(rèn)證機(jī)制、中間件以及隱私保護(hù)等安全問(wèn)題顯得尤為突出。4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.2物聯(lián)網(wǎng)各層的安全4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.2物聯(lián)網(wǎng)各層的安全問(wèn)題處理層的安全挑戰(zhàn)包括如下幾個(gè)方面：（1）來(lái)自于超大量終端的海量數(shù)據(jù)的識(shí)別和處理；（2）智能變?yōu)榈湍埽唬?）自動(dòng)變?yōu)槭Э兀煽匦允切畔踩闹匾笜?biāo)之一）（4）災(zāi)難控制和恢復(fù)；（5）非法人為干預(yù)（內(nèi)部攻擊）；（6）設(shè)備（特別是移動(dòng)設(shè)備）的丟失。4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.2物聯(lián)網(wǎng)各層的安全4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.2物聯(lián)網(wǎng)各層的安全問(wèn)題物聯(lián)網(wǎng)智能處理層的基本安全需求，需要如下的安全機(jī)制：（1）可靠的認(rèn)證機(jī)制和密鑰管理方案；（2）高強(qiáng)度數(shù)據(jù)機(jī)密性和完整性服務(wù)；（3）可靠的密鑰管理機(jī)制，包括PKI和對(duì)稱(chēng)密鑰的有機(jī)結(jié)合機(jī)制；（4）可靠的高智能處理手段；（5）入侵檢測(cè)和病毒檢測(cè)；（6）惡意指令分析和預(yù)防，訪(fǎng)問(wèn)控制及災(zāi)難恢復(fù)機(jī)制；（7）保密日志跟蹤和行為分析，惡意行為模型的建立；（8）密文查詢(xún)、秘密數(shù)據(jù)挖掘、安全多方計(jì)算、安全云計(jì)算技術(shù)等；（9）移動(dòng)設(shè)備文件（包括秘密文件）的可備份和恢復(fù)；（10）移動(dòng)設(shè)備識(shí)別、定位和追蹤機(jī)制。4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.2物聯(lián)網(wǎng)各層的安全4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.2物聯(lián)網(wǎng)各層的安全問(wèn)題5、應(yīng)用層的安全問(wèn)題：物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層是綜合的或有個(gè)體特性的具體應(yīng)用業(yè)務(wù)，它所涉及的某些安全問(wèn)題通過(guò)前面幾個(gè)邏輯層的安全解決方案可能仍然無(wú)法解決。在這些問(wèn)題中，隱私保護(hù)就是典型的一種。無(wú)論感知層、傳輸層還是處理層，都不涉及隱私保護(hù)的問(wèn)題，但它卻是一些特殊應(yīng)用場(chǎng)景的實(shí)際需求，即應(yīng)用層的特殊安全需求。物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)共享有多種情況，涉及到不同權(quán)限的數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)。此外，在應(yīng)用層還將涉及到知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)、計(jì)算機(jī)取證、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)銷(xiāo)毀等安全需求和相應(yīng)技術(shù)。4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.2物聯(lián)網(wǎng)各層的安全4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.2物聯(lián)網(wǎng)各層的安全問(wèn)題

一般認(rèn)為需要隱私保護(hù)的應(yīng)用至少包括以下幾種：（1）移動(dòng)用戶(hù)既需要知道（或被合法知道）其位置信息，又不愿意非法用戶(hù)獲取該信息；（2）用戶(hù)既需要證明自己合法使用某種業(yè)務(wù)，又不想讓他人知道自己在使用某種業(yè)務(wù)，如在線(xiàn)游戲；（3）病人急救時(shí)需要及時(shí)獲得該病人的電子病歷信息，但又要保護(hù)該病歷信息不被非法獲取，包括病歷數(shù)據(jù)管理員。事實(shí)上，電子病歷數(shù)據(jù)庫(kù)的管理人員可能有機(jī)會(huì)獲得電子病歷的內(nèi)容，但隱私保護(hù)采用某種管理和技術(shù)手段使病歷內(nèi)容與病人身份信息在電子病歷數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)無(wú)關(guān)聯(lián)；（4）許多業(yè)務(wù)需要匿名性，很多情況下，用戶(hù)信息是認(rèn)證過(guò)程的必須信息，如何對(duì)這些信息提供隱私保護(hù)，是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題，但又是必須要解決的問(wèn)題。4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.2物聯(lián)網(wǎng)各層的安全4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.2物聯(lián)網(wǎng)各層的安全問(wèn)題應(yīng)用層的安全挑戰(zhàn)和安全需求主要有以下幾個(gè)方面：（1）如何根據(jù)不同訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限對(duì)同一數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容進(jìn)行篩選；（2）如何提供用戶(hù)隱私信息保護(hù)，同時(shí)又能正確認(rèn)證；（3）如何解決信息泄露追蹤問(wèn)題；（4）如何進(jìn)行計(jì)算機(jī)取證；（5）如何銷(xiāo)毀計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)；（6）如何保護(hù)電子產(chǎn)品和軟件的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.2物聯(lián)網(wǎng)各層的安全4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.2物聯(lián)網(wǎng)各層的安全問(wèn)題基于物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用層的安全挑戰(zhàn)和安全需求，需要如下的安全機(jī)制：（1）有效的數(shù)據(jù)庫(kù)訪(fǎng)問(wèn)控制和內(nèi)容篩選機(jī)制；（2）不同場(chǎng)景的隱私信息保護(hù)技術(shù)；（3）叛逆追蹤和其他信息泄露追蹤機(jī)制；（4）有效的計(jì)算機(jī)取證技術(shù)；（5）安全的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)銷(xiāo)毀技術(shù)；（6）安全的電子產(chǎn)品和軟件的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)技術(shù)。針對(duì)這些安全架構(gòu)，需要發(fā)展相關(guān)的密碼技術(shù)，包括訪(fǎng)問(wèn)控制、匿名簽名、匿名認(rèn)證、密文驗(yàn)證（包括同態(tài)加密）、門(mén)限密碼、叛逆追蹤、數(shù)字水印和指紋技術(shù)等。4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.2物聯(lián)網(wǎng)各層的安全1.5本章小結(jié)本章主要講述物聯(lián)網(wǎng)的信息處理與服務(wù)技術(shù)，分別對(duì)云計(jì)算技術(shù)、中間件技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)、數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)挖掘、安全及隱私保護(hù)等。物聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)與管理技術(shù)負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行智能信息處理并為應(yīng)用層提供服務(wù)，屬于物聯(lián)網(wǎng)的高層次和深層次的技術(shù)應(yīng)用，但目前由于物聯(lián)網(wǎng)處于初級(jí)階段，物聯(lián)網(wǎng)的信息智能處理與應(yīng)用還剛剛起步，相信隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展和推進(jìn)，物聯(lián)網(wǎng)的智能信息處理技術(shù)會(huì)結(jié)合具體應(yīng)用得到飛速發(fā)展。1.5本章小結(jié)本章主要講述物聯(lián)網(wǎng)的信息處理與服務(wù)技術(shù)，分別歡迎使用《物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)導(dǎo)論》教材ISBN978-7-89436-113-4東軟電子出版社歡迎加入本教材使用交流群群

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第4章物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)與管理技術(shù)

東軟電子出版社羅漢江主編《物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)導(dǎo)論》教材配套課件4《物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)導(dǎo)論》課件

第4章物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)與管理技術(shù)第4章物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)與管理技術(shù)4.1物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)與管理技術(shù)概述

4.2物聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算技術(shù)4.2.1云計(jì)算基本概念4.2.2物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算4.3物聯(lián)網(wǎng)中間件技術(shù)4.3.1中間件技術(shù)4.3.2物聯(lián)網(wǎng)中間件4.3.3RFID中間件技術(shù)

4.4物聯(lián)網(wǎng)智能信息處理技術(shù)4.4.1數(shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)技術(shù)4.4.2數(shù)據(jù)融合與數(shù)據(jù)挖掘4.4.3物聯(lián)網(wǎng)的其他智能化技術(shù)4.5物聯(lián)網(wǎng)信息安全與隱私保護(hù)4.5.1物聯(lián)網(wǎng)安全的特點(diǎn)4.5.2物聯(lián)網(wǎng)各層的安全問(wèn)題4.6本章小結(jié)第4章物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)與管理技術(shù)4.1物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)與管理技術(shù)概4.1物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)與管理概述物聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)與管理主要解決數(shù)據(jù)的管理與運(yùn)用問(wèn)題，包括數(shù)據(jù)的流動(dòng)管理（如中間件技術(shù)）、數(shù)據(jù)如何存儲(chǔ)（數(shù)據(jù)庫(kù)與海量存儲(chǔ)技術(shù)）、如何檢索數(shù)據(jù)（搜索引擎）、如何使用數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)挖掘與機(jī)器學(xué)習(xí)等）、如何保護(hù)數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)等）等等。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)是軟硬結(jié)合的產(chǎn)業(yè)，涵蓋數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、收集、托管、發(fā)現(xiàn)、分析和交易整個(gè)生命周期的數(shù)據(jù)處理和分析，以及由此產(chǎn)生的信息智能是驅(qū)動(dòng)未來(lái)信息世界和物理世界的基本燃料。本節(jié)主要介紹物聯(lián)網(wǎng)的信息處理與服務(wù)管理技術(shù)中的如云計(jì)算技術(shù)、中間件技術(shù)